EP0866477B1 - SMD-Folienkondensator - Google Patents

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EP0866477B1
EP0866477B1 EP98103720A EP98103720A EP0866477B1 EP 0866477 B1 EP0866477 B1 EP 0866477B1 EP 98103720 A EP98103720 A EP 98103720A EP 98103720 A EP98103720 A EP 98103720A EP 0866477 B1 EP0866477 B1 EP 0866477B1
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beaker
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foil
connecting wires
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00—Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/10—Housing; Encapsulation
    • H01G2/106—Fixing the capacitor in a housing
    • H—ELECTRICITY
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    • H01G2/00—Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/02—Mountings
    • H01G2/06—Mountings specially adapted for mounting on a printed-circuit support
    • H01G2/065—Mountings specially adapted for mounting on a printed-circuit support for surface mounting, e.g. chip capacitors

Definitions

  • the present invention relates to all types of film capacitors, i.e. in Film / foil or metallized embodiment in a winding or layered construction with cast resin-encased cup casing or casing thermosetting material with axial or radial connecting wires in SMD construction.
  • thermosetting material e.g. Epoxy resin molding compounds known in which a Connection element made of thin sheet metal on the one hand with the Schoop layer of Condenser body and on the other hand flat on the outside of the thermosetting Wrapping is attached.
  • From DE-PS 35 05 888 is a plastic film capacitor in SMD design known in which a radially wired plastic film winding capacitor body provided with a cast resin encapsulated cup cover is, the connecting wires bent by 180 ° and on top of each other opposite narrow sides of the cup casing each with a Connection plate section are connected.
  • the present invention is therefore directed to wired film capacitors also easily available as SMD film capacitors to deliver.
  • this is achieved by a film capacitor 1 scored.
  • This makes it possible, according to the invention, as a prefabricated component present wired film capacitor, which is basically after testing all electrical parameters and also after all printing processes for the shipping and use is ready in a simple manner by arranging in a cup wrapping, bending its connecting wires to opposite one another Outside of the cup wrapping and connection there with convert a connecting plate section into an SMD film capacitor. If desired, this can be a wired follower capacitor conversion in an SMD film capacitor according to the invention also on site at Customers can be made when assembling circuit boards, as necessary only this one has to decide whether the desired film capacitor can be applied to the board in a wired or SMD design should. This aspect of the present invention is particularly economical valuable because there are more and more specialist companies in this industry concentrate solely on the assembly of boards.
  • the hybrid design of the capacitor according to the invention does not have encased or simply encased SMD designs also have the advantage of one increased heat protection, which is particularly important when the SMD film capacitor made of heat sensitive films, e.g. polypropylene consists.
  • the dependent claim 4 is directed to a particularly advantageous Embodiment of the present invention, namely for the first time in SMD construction made of metal paper winding capacitor, which acts as a radio interference suppression capacitor especially at the network entrance of electrical devices Safety component serves to avoid a fire hazard.
  • a method for producing the SMD film capacitor according to the invention is set out in claim 12.
  • a metal paper radio interference suppression capacitor 1 is shown as he from the Wilhelm Westermann company under the trademark WIMA MP 3 is distributed.
  • This metal paper radio interference suppression capacitor 1 has one Capacitor body 2 made of metallized capacitor paper, which with Epoxy resin is impregnated. From the Schoop harshen 3 of the capacitor body 2 lead radial leads 4 through a sheath 5 made of flame retardant Epoxy resin, additionally coated with an outer metal foil, outward.
  • This metal paper radio interference suppression capacitor 1, as shown in FIGS. 2, 3 and Fig. 4 to 6 is shown in two embodiments, in one for Conversion into an SMD component serving cup cover 6 added.
  • a plastic material that is compared to the thermal loads that occur with the most common SMD soldering processes has sufficient resilience or resilience.
  • suitable are thermoplastic Plastics with melting points above 250 ° C, such as polyphenylene sulfide, Polyamide and others
  • the fixation of the wired film capacitor, e.g. of the in Fig. 1st illustrated metal paper radio interference suppression capacitor 1, in the cup casing 6 can be achieved using purely mechanical aids, e.g. elastic cam-like Projections 7 on the inside of the cup cover 6 (snap-in Principle) as shown in FIG. 3.
  • the fixation can also by a casting compound 8 made of curable polyester or epoxy resin, other suitable synthetic resins or bitumen, as is done from the Embodiment according to FIGS. 4 to 6 emerges. Conceivable and advantageous also appears a combination of mechanical fixation and subsequent Casting.
  • the narrow sides 9 of the cup covering 6 are dovetail-shaped trained, i.e. they have dovetail-like edges on their lateral longitudinal edges Undercuts on.
  • the narrow sides 9 are each divided by a longitudinal groove 10 which can be snapped in (the cross section of the longitudinal groove 10 is somewhat smaller than the cross section of the connecting wires 4) is and serves to receive the connecting wire 4.
  • the two connecting wires 4 are bent through 180 ° and into the snap-in longitudinal grooves 10 put in.
  • On the narrow sides 9 of the cup cover 6 and on the inserted connecting wires 4 become smooth, rectangular, tinned sheet metal sections 11 applied, as can be seen from FIGS. 4 to 6.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Folienkondensatoren aller Art, d.h. in Film/Folien- oder metallisierter Ausführungsform in Wickel- oder Schichtbauweise mit gießharzvergossener Becherumhüllung oder Umhüllung aus duroplastischem Material mit axialen oder radialen Anschlußdrähten in SMD-Bauweise.
Seit mehr als 15 Jahren versucht man, Folienkondensatoren verschiedener Bauart in SMD-Bauweise auszuführen. Aus der DE-PS 33 20 257 ist ein Kunststoffolien-Wickelkondensator in SMD-Bauweise mit einer Umhüllung aus duroplastischem Material, z.B. Epoxidharzpreßmassen bekannt, bei dem ein Anschlußelement aus dünnem Blech einerseits mit der Schoopschicht des Kondensatorkörpers und andererseits flächig an der Außenseite der duroplastischen Umhüllung angebracht ist.
Aus der DE-PS 35 05 888 ist ein Kunststoffolien-Wickelkondensator in SMD-Bauweise bekannt, bei dem ein radial bedrahteter Kunststoffolien-Wickelkondensatorkörper mit einer gießharzvergossenen Becherumhüllung vorgesehen ist, dessen Anschlußdrähte um 180° umgebogen und auf einander gegenüberliegenden Schmalseiten der Becherumhüllung jeweils mit einem Anschlußblechabschnitt verbunden sind.
Bei einer Bestückung einer Platine wird heute in der Regel eine Mischbestückung vorgenommen, d.h. es werden sowohl radial bedrahtete Bauelemente, insbesondere radial bedrahtete Folienkondensatoren und SMD-Bauelemente, insbesondere SMD-Folienkondensatoren auf die Platine aufgebracht. Insofern besteht in der Praxis ein Bedürfnis, Folienkondensatoren weitgehend beliebiger Bauart sowohl als bedrahtete Folienkondensatoren als auch als SMD-Folienkondensatoren zur Verfügung zu haben. Im Hinblick auf die Tatsache, daß es sich bei Kondensatoren um Massenartikel handelt, die heute einem großen Preisdruck, auch in den qualitativ anspruchsvolleren Ausführungsformen ausgesetzt sind, ist es weiterhin erforderlich, bei der Zurverfügungstellung von bedrahteten und SMD-Folienkondensatoren produktionstechnisch möglichst kostensparend vorzugehen.
Die vorliegende Erfindung ist daher darauf gerichtet, bedrahtete Folienkondensatoren in einfacher Weise auch als SMD-Folienkondensatoren zur Verfügung zu stellen.
Dies wird erfindungsgemäß durch einen Folienkondensator gemäß Anspruch 1 erzielt. Hierdurch ist es erfindungsgemäß möglich, den als Fertigbauteil vorliegenden bedrahteten Folienkondensator, der grundsätzlich nach Prüfung aller elektrischen Parameter und auch nach allen Bedruckungsvorgängen für den Versand und Einsatz bereit ist, in einfacher Weise durch Anordnung in einer Becherumhüllung, Umbiegen seiner Anschlußdrähte auf einander gegenüberliegende Außenseiten der Becherumhüllung und dortige Verbindung mit einem Anschlußblechabschnitt in einen SMD-Folienkondensator umzuwandeln. Falls erwünscht, kann diese Umwandlung eines bedrahteten Follenkondensators in einen erfindungsgemäßen SMD-Folienkondensator auch vor Ort beim Kunden bei der Bestückung von Platinen vorgenommen werden, da gegebenenfalls erst dieser zu entscheiden hat, ob der gewünschte Folienkondensator in bedrahteter oder in SMD-Bauweise auf die Platine aufgebracht werden soll. Dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung ist besonders deshalb wirtschaftlich wertvoll, da in der vorliegenden Branche immer mehr Spezialfirmen sich allein auf die Bestückung von Platinen konzentrieren.
Die Hybridbauweise des erfindungsgemäßen Kondensators hat gegenüber nicht umhüllten oder einfach umhüllten SMD-Bauformen auch den Vorteil eines verstärkten Wärmeschutzes, der insbesondere dann von Bedeutung ist, wenn der SMD-Folienkondensator aus wärmeempfindlichen Folien, wie z.B. Polypropylen besteht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kondensatoren sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 11 angeführt.
Der abhängige Anspruch 4 richtet sich auf eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, nämlich auf einen erstmalig in SMD-Bauweise ausgeführten Metallpapier-Wickelkondensator, der als Funk-Entstörkondensator insbesondere am Netzeingang von elektrischen Geräten als Sicherheitsbauteil zur Vermeidung einer Brandgefahr dient.
Ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen SMD-Folienkondensators ist in Anspruch 12 angeführt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. Darin zeigen:
Fig. 1
ein bekannter bedrahteter Metallpapier-Funk-Entstörkondensator,
Fig. 2
schematisch in weggebrochener perspektivischer Darstellung den Kondensator gemäß Fig. 1 in einer Becherumhüllung,
Fig. 3
einen Querschnitt längs der Linie III-III der Fig. 2 mit nockenartigen Vorsprüngen zur Fixierung des Kondensators in der Becherumhüllung,
Fig. 4
schematisch in perspektivischer Darstellung den Kondensator gemäß Fig. 1 in einer gießharzvergossenen Becherumhüllung mit umgebogenen Anschlußdrähten und schematisch dargestellten Blechabschnitten vor ihrer Verbindung mit den Anschlußdrähten,
Fig. 5
eine der Fig. 4 entsprechende perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen SMD-Folienkondensators und
Fig. 6
einen Querschnitt längs der Linie VI-VI der Fig. 5.
In Fig. 1 ist ein Metallpapier-Funk-Entstörkondensator 1 dargestellt, wie er von der Firma Wilhelm Westermann unter dem Warenzeichen WIMA MP 3 vertrieben wird. Dieser Metallpapier-Funk-Entstörkondensator 1 weist einen Kondensatorkörper 2 aus metallisiertem Kondensatorpapier auf, welches mit Epoxidharz imprägniert ist. Von den Schoopschichten 3 des Kondensatorkörpers 2 führen radiale Anschlußdrähte 4 durch eine Umhüllung 5 aus flammhemmendem Epoxidharz, zusätzlich mit einer äußeren Metallfolie umhüllt, nach außen.
Dieser Metallpapier-Funk-Entstörkondensator 1 wird, wie dies in Fig. 2, 3 und Fig. 4 bis 6 in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt ist, in einer zum Umbau in ein SMD-Bauteil dienenden Becherumhüllung 6 aufgenommen. Für die Becherumhüllung 6 ist ein Kunststoffmaterial gewählt, das gegenüber den thermischen Belastungen, die bei den gängigsten SMD-Lötverfahren auftreten, eine genügende Widerstandsfähigkeit bzw. Belastbarkeit aufweist. Geeignete Kunststoffmaterialien sind, neben duroplastischen Materialien, thermoplastische Kunststoffe mit Schmelzpunkten oberhalb von 250 °C, wie Polyphenylensulfid, Polyamid u.a.
Die Fixierung des bedrahteten Folienkondensators, wie z.B. des in Fig. 1 dargestellten Metallpapier-Funk-Entstörkondensators 1, in der Becherumhüllung 6 kann durch rein mechanische Hilfsmittel, wie z.B. elastische nockenartige Vorsprünge 7 auf der Innenseite der Becherumhüllung 6 (Snap In Prinzip) erfolgen, wie dies aus Fig. 3 hervorgeht. Die Fixierung kann auch durch eine Vergußmasse 8 aus aushärtbarem Polyester- oder Epoxidharz, anderen geeigneten Kunstharzen oder Bitumen erfolgen, wie dies aus dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 bis 6 hervorgeht. Denkbar und vorteilhaft erscheint auch eine Kombination aus mechanischer Fixierung und anschließendem Verguß.
Die Schmalseiten 9 der Becherumhüllung 6 sind schwalbenschwanzförmig ausgebildet, d.h. sie weisen an ihren seitlichen Längskanten schwalbenschwanzartige Hinterschneidungen auf. Die Schmalseiten 9 werden jeweils durch eine Längsnut 10 geteilt, die einrastbar (der Querschnitt der Längsnut 10 ist etwas geringer als der Querschnitt der Anschlußdrähte 4) ausgeführt ist und zur Aufnahme des Anschlußdrahtes 4 dient. Die beiden Anschlußdrähte 4 werden um 180° umgebogen und in die einrastbaren Längsnuten 10 hineingelegt. Auf die Schmalseiten 9 der Becherumhüllung 6 und über die eingelegten Anschlußdrähte 4 werden glatte, rechteckige, verzinnte Blechabschnitte 11 aufgebracht, wie aus den Fig. 4 bis 6 hervorgeht. Umgebogene Randbereiche der Blechabschnitte 11 greifen in die schwalbenschwanzartigen Hinterschneldungen der Schmalseiten 9 der Becherumhüllung 6 ein, wodurch die Blechabschnitte 11 an der Becherumhüllung 6 befestigt und mit den Anschlußdrähten 4 verbunden werden. Die Blechabschnitte 11 und die darunterliegenden Anschlußdrähte 4 stehen, da die Anschlußdrähte 4 etwas über die Längsnut 10 hinausragen, wie dies insbesondere aus Fig. 6 hervorgeht, miteinander in Druckkontakt. Durch ein geeignetes Verfahren können die Blechabschnitte 11 und die darunterliegenden Anschlußdrähte 4 anschließend miteinander verschweißt werden. Der fertige SMD-Kondensator, ein Metallpapierkondensator in Hybridbauweise, ist schematisch in Fig. 5 und im Querschnitt längs der Linie VI-VI der Fig. 5 in Fig. 6 dargestellt.

Claims (12)

  1. Folienkondensator in Film/Folien- oder metallisierter Ausführungsform in Wickel- oder Schichtbauweise mit Becherumhüllung oder Umhüllung aus duroplastischem Material mit axialen oder radialen Anschlußdrähten, dadurch gekennzeichnet, daß der als Fertigbauteil nach Prüfung aller elektrischen Parameter vorliegende umhüllte Folienkondensator (1) in einer zweiten, als Becher (6) ausgebildeten Umhüllung aufgenommen ist und daß die Anschlußdrähte (4) auf einander gegenüberliegenden Außenseiten (9) dieser zweiten Becherumhüllung (6) umgebogen und dort jeweils mit einem Anschlußblechabschnitt (11) verbunden sind.
  2. Folienkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als Fertigbauteil vorliegende umhüllte Folienkondensator (1) in einer gießharzvergossenen Becherumhüllung (6, 8) aufgenommen ist.
  3. Folienkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als Fertigbauteil vorliegende umhüllte Folienkondensator (1) in einer Becherumhüllung (6) mit elastischen nockenartigen Vorsprüngen (7) auf deren Innenseite aufgenommen ist.
  4. Folienkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als Fertigbauteil vorliegende umhüllte Folienkondensator (1) ein Metallpapier-Wickelkondensator mit einer Umhüllung aus duroplastischem Material mit radialen Anschlußdrähten ist, der in einer zweiten gießharzvergossenen Becherumhüllung (6, 8) aufgenommen ist, und daß die radialen Anschlußdrähte (4) um 180° umgebogen und auf einander gegenüberliegenden Außenseiten (9) der Becherumhüllung (6) jeweils mit einem Anschlußblechabschnitt (11) verbunden sind.
  5. Folienkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußdrähte (4) zu den an die Öffnung der Becherumhüllung (6) angrenzenden Schmalseiten (9) des Kondensators hin umgebogen sind.
  6. Folienkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Außenseiten (9) der Becherumhüllung (6) jeweils eine Längsnut (10) vorgesehen ist, in welche der umgebogene Anschlußdraht (4) eingefügt ist.
  7. Folienkondensator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Längsnut (10) etwas geringer als der Querschnitt des Anschlußdrahtes (4) ist.
  8. Folienkondensator nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmalseiten (9) der Becherumhüllung (6) schwalbenschwanzartige Hinterschneidungen aufweisen, in welche umgebogene Randbereiche der Blechabschnitte (11) eingreifen.
  9. Folienkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechabschnitte (11) mit den Anschlußdrähten (4) verschweißt sind.
  10. Folienkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Becherumhüllung (6) aus einem duroplastischen Material oder einem thermoplastischen Material mit einem Schmelzpunkt oberhalb von 250 °C wie z.B. Polyphenylensulfid oder Polyamid besteht.
  11. Folienkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußdrähte (4) aus einem schlecht wärmeleitenden Material, z.B. aus Neusilber, bestehen.
  12. Verfahren zur Herstellung eines bedrahteten Folienkondensators in Film/Folien- oder metallisierter Ausführungsform in Wickel- oder Schichtbauweise mit Becherumhüllung oder Umhüllung aus duroplastischem Material mit axialen oder radialen Anschlußdrähten, dadurch gekennzeichnet, daß der als Fertigbauteil nach Prüfung aller elektrischen Parameter vorliegende umhüllte Folienkondensator in eine zweite, als Becher ausgebildete Umhüllung eingeführt wird, seine Anschlußdrähte auf einander gegenüberliegende Außenseiten der Becherumhüllung umgebogen und dort jeweils mit einem Anschlußblechabschnitt verbunden werden.
EP98103720A 1997-03-17 1998-03-03 SMD-Folienkondensator Expired - Lifetime EP0866477B1 (de)

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